植酸在棉织物功能整理上的应用研究

发布时间：2020-04-17 01:51

【摘要】：随着人民生活水平的提高,传统的织物已经越来越无法满足人们不断增长的功能需求(如抗菌和疏水)。传统的整理方法,如等离子体刻蚀、水热法和溶胶凝胶法,存在设备昂贵,原料用量大且难降解,过程复杂和耗时长等问题。因此,绿色高效的功能织物整理方法成为研究热点。植酸是一种绿色天然的化合物,在织物的功能整理方面有着良好的应用前景。本论文主要研究植酸在疏水和抗菌整理中的应用。具体内容如下:利用植酸的螯合作用,先通过循环浸泡法在棉纤维表面形成不溶性植酸铁颗粒,再用聚二甲基硅氧烷进行修饰制得疏水织物。通过扫描电镜、原子力显微镜和能量色散X射线能谱仪等表征手段对整理棉织物的表面形貌及成分进行分析,并研究了铁离子和植酸的浓度比和循环次数等实验条件对整理织物的湿润性的影响;对整理织物的稳定性及其在油水分离上的应用进行了研究。实验结果表明,整理织物表面确实沉积了纳米级的粗糙结构。增大铁离子和植酸的浓度比和增加循环次数,会增加棉纤维表面的粗糙度,使整理织物对水的接触角增加。对整理织物进行了紫外照射、摩擦、化学溶剂浸泡和高温处理后,织物仍保持良好的疏水性能,表现了优异的耐久性。整理织物能有效分离各种油水混合物,分离效率均能达到95%以上,同时经过20次循环使用,对正己烷/水混合物仍保持98%以上的分离效率。以植酸作为银离子吸附剂和纳米银稳定剂,先通过循环浸泡在棉纤维表面形成不溶性植酸银颗粒,再利用硼氢化钠将植酸银里的银离子还原成纳米银,完成对棉织物的抗菌整理。通过扫描电镜、红外光谱、和能量色散X射线能谱仪等表征手段对整理棉织物的表面形貌及成分进行分析;用原子吸收光谱测定了整理织物的银含量,并研究了银离子的浓度对整理织物的影响;对整理织物的抗菌性能和耐洗涤性能进行了测定,并与不使用植酸的整理织物进行了比较。结果表明,整理织物成功沉积了单质纳米银,使用了植酸处理的整理织物比未使用植酸的整理织物沉积了更多的纳米银,纳米银的粒径也更小。整理织物的抗菌性能和耐洗涤性能优良,经10次洗涤后,整理织物对金色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率均在99%以上,银含量损失百分比只有14.2%。本文成功将植酸应用于棉织物功能整理中,制备了稳定的超疏水棉织物和抗菌棉织物,扩展了植酸在纺织业的应用,也为功能织物的制备提供了新的思路。
【图文】：

植酸在棉织物功能整理上的应用研究

纤维素的分子结构式Fig.1-1Molecularformulaofcellulose.

示意图,接触角,示意图,光滑表面

图 1-2 接触角的示意图Fig.1-2 Schematic illustration of contact angle.s Young 首先提出，对于表面化学组成单一且无限光平衡时，三相接触点上存在气、固、液界面间表面的表面张力的关系可以用杨氏(Young’s)方程来表达cos = γsl分别代表单位面积固-气、气-液和固-液界面的理想光滑表面上的接触角是由固-气-液界面的表面湿现象提供理论基础，比如降低材料的表面能可想光滑表面，，无论怎么降低表面能，其与水的接并非见不到与水接触角大于 120°的表面。这就是杨氏均匀且各向同性以及表面绝对光滑。但在实际条件化学组成也不均一，而且润湿性还会受表面污染和
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS195.5

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